JP6583882B2 - 魚類の生産方法および稚魚の成長促進方法および魚類の成長促進剤 - Google Patents

Description

本明細書の技術分野は、魚類の生産方法および稚魚の成長促進方法および魚類の成長促進剤に関する。

プラズマ技術は、電気、化学、材料の各分野に応用されている。プラズマの内部では、電子やイオン等の荷電粒子の他に、紫外線やラジカルが発生する。これらには、生体組織の殺菌をはじめとして、生体組織に対する種々の効果があることが分かってきている。

例えば、特許文献１には、水にプラズマを照射することにより水中の微生物等を殺菌する技術が開示されている。また、特許文献１のプラズマ装置は、水中に電流を流すことなくプラズマを水中に照射することができる。

特開２００９−１８３８６７号公報 特開２０１４−１９５４５０号公報

ところで、特許文献２には、酵母に大量の大気圧プラズマを照射した場合には酵母の生菌数は減少するが、酵母に少量の大気圧プラズマを照射した場合に酵母の生菌数は増加することが記載されている。このように、プラズマを照射することにより酵母を活性化する可能性および死滅させる可能性について研究されてきている。しかし、その他の生物へのプラズマの影響については必ずしも明らかではない。

本明細書の技術は、前述した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは、簡単な手順で稚魚の成長を促進させる魚類の生産方法および稚魚の成長促進方法および魚類の成長促進剤を提供することである。

第１の態様における魚類の生産方法は、Ｌ−乳酸ナトリウムと、塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、を含有する第１の水溶液を準備する水溶液準備工程と、第１の水溶液に大気圧プラズマを照射して第２の水溶液とするプラズマ照射工程と、第２の水溶液を稚魚の育成水に添加して稚魚を育成する稚魚育成工程と、を有する。

この魚類の生産方法は、育成水に第２の水溶液を投与して魚類を飼育する方法である。この第２の水溶液は、魚類の成長を促進させる成長促進剤である。

第２の態様における魚類の生産方法においては、稚魚育成工程では、稚魚の育成水における単位体積当たりのプラズマ密度時間積を３．７５×１０¹¹ｓｅｃ・ｃｍ^-3・ｍｌ^-1以上７．５×１０¹⁶ｓｅｃ・ｃｍ^-3・ｍｌ^-1以下とする。

第３の態様における魚類の生産方法においては、第２の水溶液を冷凍する冷凍工程を有する。冷凍工程では、第２の水溶液を−１９６℃以上０℃以下の範囲内で冷凍する。

第４の態様における魚類の生産方法においては、プラズマ照射工程では、筒形状部を備える第１電極を第１の水溶液の外に配置するとともに第２電極を第１の水溶液の中に配置する。また、第１電極の筒形状部から第１の水溶液に向かってガスを照射する。そして、その状態で第１電極と第２電極との間に電圧を印加する。

第５の態様における稚魚の成長促進方法は、Ｌ−乳酸ナトリウムと、塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、を含有する第１の水溶液を準備する水溶液準備工程と、第１の水溶液に大気圧プラズマを照射して第２の水溶液とするプラズマ照射工程と、第２の水溶液を稚魚の育成水に添加して稚魚を育成する稚魚育成工程と、を有する。

第６の態様における魚類の成長促進剤は、Ｌ−乳酸ナトリウムと、塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、を含有する第１の水溶液に大気圧プラズマを照射したものである。

本明細書では、簡単な手順で稚魚の成長を促進させる魚類の生産方法および稚魚の成長促進方法および魚類の成長促進剤が提供されている。

実施形態のプラズマ発生装置のガス噴出口を走査するロボットアームの構成を説明するための概念図である。 図２．Ａは第１のプラズマ発生装置の構成を示す断面図であり、図２．Ｂは電極の形状を示す図である。 図３．Ａは第２のプラズマ発生装置の構成を示す断面図であり、図３．Ｂはプラズマ領域の長手方向に垂直な断面における部分断面図である。 実施形態における第３のプラズマ発生装置の概略構成を示す図である。 実施形態における第３のプラズマ発生装置の上部構造を示す概略構成図である。 実施形態における第３のプラズマ発生装置の下部構造を示す概略構成図である。 実施形態において第３のプラズマ発生装置がプラズマを照射している場合を説明するための図である。 実験Ａにおける実験方法を説明するための図である。 ３週間飼育した後のゼブラフィッシュの体長を示すグラフである。 第２の水溶液（ＰＡＬ）を投与せずに３週間飼育したゼブラフィッシュを示す写真である。 第１の水溶液（ラクテック（登録商標））を３週間投与したゼブラフィッシュを示す写真である。 第３のプラズマ発生装置によりプラズマを照射した第２の水溶液（ＰＡＬ）を３週間投与したゼブラフィッシュを示す写真である。 第２のプラズマ発生装置によりプラズマを照射した第２の水溶液（ＰＡＬ）を３週間投与したゼブラフィッシュを示す写真である。

以下、具体的な実施形態について、魚類の生産方法および稚魚の成長促進方法および魚類の成長促進剤を例に挙げて図を参照しつつ説明する。本明細書において、稚魚とは成魚以外の魚類を指すものとする。つまり、稚魚とは、繁殖能力を未だ備えていない魚類のことをいうものとする。また、後述する実施形態では、ゼブラフィッシュの稚魚について記載されている。しかし、本明細書の技術は、チョウザメ、タイ、ヒラメ等その他の魚類に対して適用することができる。

（第１の実施形態）
第１の実施形態について説明する。第１の実施形態の魚類の生産方法および稚魚の成長促進方法に用いられる魚類の成長促進剤は、後述するように、水溶液に大気圧プラズマを照射したものである。そのため、まず、プラズマを照射するプラズマ照射装置について説明する。

１．成長促進剤製造装置
１−１．成長促進剤製造装置の構成
本実施形態の成長促進剤製造装置ＰＭは、図１に示すように、プラズマ照射装置Ｐ１と、アームロボットＭ１とを有している。プラズマ照射装置Ｐ１は、プラズマを発生させるとともに、そのプラズマを溶液に向けて照射するためのものである。

アームロボットＭ１は、図１に示すように、プラズマ照射装置Ｐ１の位置をｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向のそれぞれの方向に移動させることができるようになっている。なお、説明の便宜上、プラズマを照射する向きを−ｚ軸方向としている。これにより、溶液の液面と、プラズマ照射装置Ｐ１との間の距離を調整することができる。また、この成長促進剤製造装置ＰＭは、予めプラズマ照射時間を設定することにより、その時間だけプラズマを照射することができるものである。

プラズマ照射装置Ｐ１には、後述するように、３種類の方式（第１のプラズマ発生装置Ｐ１０および第２のプラズマ発生装置Ｐ２０および第３のプラズマ発生装置Ｐ３０）がある。そして、いずれの方式を用いてもよい。なお、第３のプラズマ発生装置Ｐ３０は、図１に示すロボットアームＭ１等を有していない。

１−２．第１のプラズマ発生装置
図２．Ａはプラズマ発生装置Ｐ１０の概略構成を示す断面図である。ここで、プラズマ発生装置Ｐ１０は、プラズマを点状に噴出する第１のプラズマ発生装置である。図２．Ｂは、図２．Ａのプラズマ発生装置Ｐ１０の電極２ａ、２ｂの形状の詳細を示す図である。

プラズマ発生装置Ｐ１０は、筐体部１０と、電極２ａ、２ｂと、電圧印加部３と、を有している。筐体部１０は、アルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）を原料とする焼結体から成るものである。そして、筐体部１０の形状は、筒形状である。筐体部１０の内径は２ｍｍ以上３ｍｍ以下である。筐体部１０の厚みは０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である。筐体部１０の長さは１０ｃｍ以上３０ｃｍ以下である。筐体部１０の両端には、ガス導入口１０ｉと、ガス噴出口１０ｏとが形成されている。ガス導入口１０ｉは、プラズマを発生させるためのガスを導入するためのものである。ガス噴出口１０ｏは、プラズマを筐体部１０の外部に照射するための照射部である。なお、ガスの移動する向きは、図中の矢印の向きである。

電極２ａ、２ｂは、対向して配置されている対向電極対である。電極２ａ、２ｂの対向面方向の長さは、筐体部１０の内径より小さい。例えば１ｍｍ程度である。電極２ａ、２ｂには、図２．Ｂに示すように、対向面のそれぞれに凹部（ホロー）Ｈが多数形成されている。そのため、電極２ａ、２ｂの対向面は、微細な凹凸形状となっている。なお、この凹部Ｈの深さは、０．５ｍｍ程度である。

電極２ａは、筐体部１０の内部であってガス導入口１０ｉの近傍に配置されている。電極２ｂは、筐体部１０の内部であってガス噴出口１０ｏの近傍に配置されている。そのため、プラズマ発生装置Ｐ１０では、電極２ａの対向面の反対側からガスを導入するとともに、電極２ｂの対向面の反対側にガスを噴出するようになっている。そして、電極２ａ、２ｂ間の距離は、２４ｃｍである。電極２ａ、２ｂ間の距離は、これより小さい距離であってもよい。

電圧印加部３は、電極２ａ、２ｂ間に交流電圧を印加するためのものである。電圧印加部３は、商用交流電圧である、６０Ｈｚ、１００Ｖを用いて９ｋＶに昇圧するとともに、電極２ａ、２ｂ間に電圧を印加する。

ガス導入口１０ｉからアルゴンを導入するとともに、電圧印加部３により、電極２ａ、２ｂ間に電圧を印加すると、筐体部１０の内部にプラズマが発生する。図２．Ａの斜線で示すように、プラズマが発生する領域をプラズマ発生領域Ｐとする。プラズマ発生領域Ｐは、筐体部１０に覆われている。

１−３．第２のプラズマ発生装置
図３．Ａはプラズマ発生装置Ｐ２０の概略構成を示す断面図である。ここで、プラズマ発生装置Ｐ２０は、プラズマを線状に噴出する第２のプラズマ発生装置である。図３．Ｂは、図３．Ａのプラズマ発生装置Ｐ２０のプラズマ領域Ｐの長手方向に垂直な断面における部分断面図である。

プラズマ発生装置Ｐ２０は、筐体部１１と、電極２ａ、２ｂと、電圧印加部３と、を有している。筐体部１１は、アルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）を原料とする焼結体から成るものである。筐体部１１の両端には、ガス導入口１１ｉと、多数のガス噴出口１１ｏとが形成されている。ガス導入口１１ｉは、図３．Ａの左右方向を長手方向とするスリット形状をしている。ガス導入口１１ｉからプラズマ領域Ｐの直上までのスリット幅（図３．Ｂの左右方向の幅）は１ｍｍである。

ガス噴出口１１ｏは、プラズマを筐体部１１の外部に照射するための照射部である。ガス噴出口１１ｏは、円筒形状もしくはスリット形状である。円筒形状の場合のガス噴出口１１ｏは、プラズマ領域の長手方向に沿って一直線状に形成されている。ガス噴出口１１ｏの内径は１ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲内である。また、スリット形状の場合には、ガス噴出口１１ｏのスリット幅を１ｍｍ以下とすることが好ましい。これにより、安定したプラズマが形成される。また、ガス導入口１１ｉは、電極２ａと電極２ｂとを結ぶ線と交差する向きにガスを導入するようになっている。

電極２ａ、２ｂおよび電圧印加部３については、図１に示したプラズマ発生装置Ｐ１０と同じものである。そして、同様に、商用交流電圧を用いて、電極２ａ、２ｂ間に電圧を印加する。これにより、プラズマを一直線状に噴出することができる。

また、この一直線状にプラズマを噴出するプラズマ発生装置Ｐ２０を図３．Ｂの左右方向に列状に並べて配置すれば、プラズマをある長方形の領域にわたって平面的に噴出することができる。

１−４．第３のプラズマ発生装置
図４は、第３のプラズマ発生装置Ｐ３０の概略構成を示す概念図である。プラズマ発生装置Ｐ３０は、収容している溶液にプラズマを照射するためのものである。

図４に示すように、プラズマ発生装置Ｐ３０は、第１電極１１０と、第２電極２１０と、第１の電位付与部１２０と、第２の電位付与部２２０と、第１のリード線１３０と、第２のリード線２３０と、ガス供給部１４０と、ガス管結合コネクター１５０と、ガス管１６０と、第１電極保護部材１７０と、第２電極保護部材２４０と、第１電極支持部材１８０と、密閉部材１９１と、結合部材１９２と、容器２５０と、封止部材２６０と、架台２７０と、を有している。

１−４−１．電極の概略構成
第１電極１１０は、筒形状部１１０ａを有している。そして、その筒形状部１１０ａの内部にプラズマガスを供給することができるようになっている。つまり、第１電極１１０の内部は、ガス供給部１４０と連通している。第１電極１１０は、筒形状部１１０ａから第２電極２１０に向けてガスを吹き出すようになっている。そして、第１電極１１０の先端部は、注射針形状をしている。つまり、第１電極１１０の先端部は、第１電極１１０の軸方向に垂直な方向に対して傾斜する傾斜面を有している。そして、第１電極１１０の先端部には、マイクロホローが形成されている。

第２電極２１０は、第１電極１１０と対向する電極である。第２電極２１０は、棒状電極である。第２電極２１０は、円柱形状である。もしくは、多角柱形状であってもよい。もしくは、先端の尖った針形状であってもよい。ここで、第２電極２１０は、先端部２１１を有している。第２電極２１０の先端部２１１は、イリジウムを含有するイリジウム合金でできている。例えば、イリジウムと白金との合金である。または、イリジウムと白金とオスミウムとの合金である。イリジウム合金は、硬度が高く、耐熱性に優れている。そのため、イリジウム合金は、第２電極２１０の先端部２１１に好適である。また、イリジウムの代わりに、白金を用いてもよい。もしくは、パラジウムであってもよい。または、イリジウムと白金とパラジウムとのうちの少なくとも一種類以上を含む金属もしくは合金であるとよい。また、第２電極２１０の先端部２１１は金であってもよい。また、放電時には、第２電極２１０は、容器２５０に収容されている溶液に浸かっている。

第１の電位付与部１２０は、第１電極１１０に周期的に変化する電位を付与するためのものである。第２の電位付与部２２０は、第２電極２１０に周期的に変化する電位を付与するためのものである。ここで、第１の電位付与部１２０と第２の電位付与部２２０とのうちのどちらか一方は、接地されていてもよい。第１のリード線１３０は、第１電極１１０と第１の電位付与部１２０とを電気的に接続するためのものである。第１のリード線１３０は、ニッケル合金もしくはステンレスであるとよい。第２のリード線２３０は、第２電極２１０と第２の電位付与部２２０とを電気的に接続するためのものである。第２のリード線２３０は、ニッケル合金もしくはステンレスであるとよい。これにより、第１電極１１０と第２電極２１０との間に高周波の電圧が印加されることとなる。つまり、第１の電位付与部１２０および第２の電位付与部２２０は、第１電極１１０と第２電極２１０との間に電圧を印加するための電圧印加部である。

１−４−２．ガス供給経路
プラズマ発生装置Ｐ３０は、前述したように、ガス供給部１４０と、ガス管結合コネクター１５０と、ガス管１６０と、を有している。そのため、ガス供給部１４０は、ガス管１６０およびガス管結合コネクター１５０を介して、第１電極１１０の筒形状部の内部にプラズマガスを供給する。ここで、ガス供給部１６０は、例えば、Ａｒガスを供給する。もしくは、その他の希ガスを供給してもよい。もしくは、酸素ガス等その他のガスを微量含んでいてもよい。そのため、プラズマガスは、第１電極１１０から溶液２５０に収容されている溶液に向けて吹き付けられることとなる。

１−４−３．上部構造の構成
図５は、プラズマ発生装置Ｐ３０の上部構造を示す図である。図５に示すように、第１電極１１０は、先端部１１１を有している。先端部１１１は、図４に示すように、第２電極２１０に対面する位置に配置されている。第１電極１１０の先端部１１１は、傾斜面１１１ａを有している。傾斜面１１１ａは、第１電極１１０の軸方向に垂直な面に対して傾斜している面である。また、先端部１１１には、マイクロホロー１１１ｂが形成されている。マイクロホロー１１１ｂは、長さ０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下、幅０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の微小な凹部である。

また、前述したように、プラズマ発生装置Ｐ３０は、密閉部材１９１と、結合部材１９２と、を有している。密閉部材１９１は、図４に示す容器２５０に取り付けるとともに容器２５０の内部を密閉するためのものである。結合部材１９２は、第１電極１１０とガス管結合コネクター１５０とを、密閉部材１９１等を介して連結するための部材である。

１−４−４．下部構造の構成
図６は、プラズマ発生装置Ｐ３０の下部構造を示す図である。前述したように、プラズマ発生装置Ｐ３０は、容器２５０と、封止部材２６０と、架台２７０と、を有している。容器２５０は、内部に溶液を収容することができるようになっている。ここで、溶液とは、水溶液や有機溶剤をも含むこととする。また、容器２５０は、第１電極１１０および第２電極２１０を内部に収容している。また、容器２５０は、目盛を有しているとよい。容器２５０の内部に収容されている溶液の量を計量するためである。

封止部材２６０は、第２電極保護部材２４０と、容器２５０との間の隙間を塞ぐためのものである。封止部材２６０として、例えば、オーリングが挙げられる。容器２５０の密閉性を確保し、溶液が容器２５０の底部に漏れ出すのを防止するものであれば、これ以外の部材を適用してもよい。架台２７０は、容器２５０その他の各部材を支持するためのものである。

２．プラズマ発生装置により発生されるプラズマ
２−１．第１のプラズマ発生装置および第２のプラズマ発生装置
プラズマ発生装置Ｐ１０、Ｐ２０により発生されるプラズマは、非平衡大気圧プラズマである。ここで、大気圧プラズマとは、０．５気圧以上２．０気圧以下の範囲内の圧力であるプラズマをいう。

本実施の形態では、プラズマ発生ガスとして、主にＡｒガスを用いる。プラズマ発生装置Ｐ１０、Ｐ２０により発生されるプラズマの内部では、もちろん、電子と、Ａｒイオンとが生成されている。そして、Ａｒイオンは、紫外線を発生させる。また、このプラズマは大気中に放出されているため、酸素ラジカルや窒素ラジカル等を発生させる。

このプラズマのプラズマ密度は、１×１０¹⁴ｃｍ^-3以上１×１０¹⁷ｃｍ^-3以下の範囲内である。なお、誘電体バリア放電により発生されるプラズマにおけるプラズマ密度は、１×１０¹¹ｃｍ^-3〜１×１０¹³ｃｍ^-3程度である。したがって、プラズマ発生装置Ｐ１０、Ｐ２０により発生されるプラズマのプラズマ密度は、誘電体バリア放電により発生されるプラズマのプラズマ密度に比べて、３桁程度大きい。したがって、このプラズマの内部では、より多くのＡｒイオンが生成する。そのため、ラジカルや、紫外線の発生量も多い。なお、このプラズマ密度は、プラズマ内部の電子密度にほぼ等しい。

そして、このプラズマ発生時におけるプラズマ温度は、およそ１０００Ｋ以上２５００Ｋ以下の範囲内である。また、このプラズマにおける電子温度は、ガスの温度に比べて大きい。しかも、電子の密度が１×１０¹⁴ｃｍ^-3以上１×１０¹⁷ｃｍ^-3以下の範囲内の程度であるにもかかわらず、ガスの温度はおよそ１０００Ｋ以上２５００Ｋ以下の範囲内である。このプラズマの温度は、プラズマの発生しているプラズマ発生領域Ｐでの温度である。したがって、プラズマの条件や、ガス噴出口から水面までの距離を異なる条件とすることにより、液面の位置でのプラズマ温度を室温程度とすることができる。

また、三重項酸素原子の密度（ラジカル密度）は、２×１０¹⁴ｃｍ^-3以上１．６×１０¹⁵ｃｍ^-3以下の範囲内である。アルゴンガスに対して混入する酸素ガスの量を調整することにより、この三重項酸素原子の密度を調整することができる。

２−２．第３のプラズマ発生装置
図７は、プラズマ発生装置Ｐ３０がプラズマを発生させている様子を模式的に示す図である。プラズマ発生装置Ｐ３０により発生されるプラズマは、非平衡大気圧プラズマである。

図７に示すように、ガス供給部１４０から供給されるプラズマガスは、第１電極１１０から矢印Ｋ１の向きに放出される。そして、第１電極１１０と第２電極２１０との間に高周波の電圧を印加すると、第１電極１１０と第２電極２１０との間にプラズマ発生領域ＰＧ１が形成される。図７のプラズマ発生領域ＰＧ１は、概念的に描かれている。

第１の電位付与部１２０および第２の電位付与部２２０が、第１電極１１０と第２電極２１０との間に電圧を印加する電圧印加時には、第２電極２１０は、液体の内部に配置されている。このように、第１電極１１０と第２電極２１０との間には、容器２５０に収容されている液体と大気とがある。そして、第１電極と第２電極とを結ぶ線が、液体の液面ＬＬ１と交差している。

そのため、液体の液面ＬＬ１と第１電極１１０との間にプラズマが発生する。このとき、液体の液面ＬＬ１は、第１電極１１０から矢印Ｋ１の向きに放出されるプラズマガスの風圧を受けて、液体の側に向かって凹んでいる。そして、液体の内部では溶液が部分的に電気分解し、気化する。その気化したガスの内部でもプラズマが発生する。また、プラズマ発生領域ＰＧ１は、液体の液面ＬＬ１に接触している。

以上により、大気もしくは水に由来するラジカルが発生する。そして、溶液にラジカルが照射されることとなる。これにより、ラジカルは、水分子もしくは溶液中の溶質と反応する。

３．成長促進剤の製造方法
３−１．水溶液準備工程
まず、第１の水溶液を準備する。第１の水溶液とは、プラズマを照射する前の水溶液のことをいう。第１の水溶液は、Ｌ−乳酸ナトリウムと、塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、を含有する。

３−２．プラズマ照射工程
次に、成長促進剤製造装置ＰＭによりプラズマ発生領域に発生させた大気圧プラズマを第１の水溶液に照射する。プラズマを照射する際における液面とプラズマ噴出口との間の距離は、例えば、３ｍｍである。また、この距離は、例えば、０．１ｃｍ以上３ｃｍ以下の範囲内で変えてもよい。プラズマ発生領域におけるプラズマ密度は、１×１０¹⁴ｃｍ^-3以上１×１０¹⁷ｃｍ^-3以下の範囲内である。そして、このプラズマにおけるプラズマ温度は、およそ１０００Ｋ以上２５００Ｋ以下の範囲内である。ただし、このプラズマ温度は、液面では、室温程度（３００Ｋ程度）まで下げることもできる。これらのプラズマ条件を表１に示す。これらの条件は、あくまで一例である。

［表１］
条件 数値範囲
液面−噴出口距離 ０．１ｃｍ以上 ３ｃｍ以下
プラズマ密度 １×１０¹⁴ｃｍ^-3以上 １×１０¹⁷ｃｍ^-3以下
プラズマ温度 １０００Ｋ以上 ２５００Ｋ以下

このように、第１の水溶液に大気圧プラズマを照射することにより、第１の水溶液を第２の水溶液にする。この第２の水溶液は、稚魚の成長を促進する成長促進剤である。

なお、本実施形態の成長促進剤を製造するためには、第２の水溶液における単位体積当たりのプラズマ密度時間積は、３．７５×１０¹⁵ｓｅｃ・ｃｍ^-3・ｍｌ^-1以上３．７５×１０¹⁸ｓｅｃ・ｃｍ^-3・ｍｌ^-1以下であるとよい。ここで、単位体積当たりのプラズマ密度時間積とは、（プラズマ密度）×（照射時間）／（第１の水溶液の体積）である。つまり、単位体積当たりのプラズマ密度時間積は、単位体積当たりの第１の水溶液に照射されるプラズマ生成物の量である。

４．成長促進剤の効果
本実施形態の成長促進剤は、Ｌ−乳酸ナトリウムを含有する水溶液にプラズマを照射したものである。より具体的には、Ｌ−乳酸ナトリウムと、塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、を含有する第１の水溶液に大気圧プラズマを照射したものである。この成長促進剤は、後述するように、稚魚の成長促進効果を有する。つまり、この成長促進剤を育成水に混入して育成した稚魚は、成長促進剤を育成水に混入させずに育成した稚魚よりも大きい。

５．成長促進剤を用いた魚類の生産方法（稚魚の成長促進方法）
５−１．水溶液準備工程
前述したように、水溶液準備工程では、Ｌ−乳酸ナトリウムと、塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、を含有する第１の水溶液を準備する。

５−２．プラズマ照射工程
次に、プラズマ照射工程を実施する。前述したように、この工程では、第１の水溶液に大気圧プラズマを照射して第２の水溶液とする。

５−３．稚魚育成工程
次に、稚魚育成工程を実施する。この工程では、第２の水溶液を稚魚の育成水に添加して稚魚を育成する。このとき、稚魚育成工程では、稚魚の育成水の全体の体積に対して第２の水溶液を５０倍以上１００００倍以下の濃度で添加する。このように、稚魚の育成水における単位体積当たりのプラズマ密度時間積を３．７５×１０¹¹ｓｅｃ・ｃｍ^-3・ｍｌ^-1以上７．５×１０¹⁶ｓｅｃ・ｃｍ^-3・ｍｌ^-1以下とする。この第２の水溶液の希釈率は、好ましくは、１００倍以上１０００倍以下である。また、もちろん、稚魚に別途エサを与える。

６．変形例
６−１．第３のプラズマ発生装置
成長促進剤を製造するにあたってプラズマ発生装置Ｐ３０を用いてもよい。そのために、プラズマ発生装置Ｐ３０によりプラズマ発生領域に発生させた大気圧プラズマを第１の水溶液に照射する。第１電極１１０を第１の水溶液の外に配置するとともに第２電極２１０を第１の水溶液の中に配置する。そして、第１電極１１０の筒形状部１１０ａから第１の水溶液に向かってガスを照射する。そして、その状態で第１電極１１０と第２電極２１０との間に電圧を印加する。

６−２．第３のプラズマ発生装置の第１電極
本実施形態のプラズマ発生装置Ｐ３０では、第１電極１１０の筒形状部１１０ａは、円筒形状である。しかし、円筒形状に限らない。筒形状であれば、多角形形状であってもよい。

６−３．冷凍工程
また、第２の水溶液を保存するために冷凍工程を実施してもよい。冷凍工程は、プラズマ照射工程の後であって稚魚育成工程の前に実施する。冷凍工程では、第２の水溶液を−１９６℃以上０℃以下の範囲内で冷凍する。具体的には、冷凍庫に保存する。冷凍庫として例えば、生物実験用冷蔵庫（例えば、日本フリーザー株式会社製のバイオフリーザーＧＳ−５２０３ＫＨＣ）を用いることができる。

この冷凍庫で冷凍した第２の水溶液の温度は、−２８℃以上−１４℃以下の範囲内である。また、第２の水溶液の温度は、この範囲に限らない。通常の冷凍温度であればよい。例えば、−１９６℃以上０℃以下の範囲内である。好ましくは、−１９６℃以上−１０°以下である。より好ましくは、−１５０℃以上−２０℃以下である。さらに好ましくは、−８０℃以上―３０℃以下である。

この冷凍工程をすることにより、成長促進剤を保存することができる。そのため、稚魚の育成水に添加する前に冷凍状態の成長促進剤を解凍すればよい。

７．本実施形態のまとめ
以上詳細に説明したように、本実施形態の成長促進剤は、Ｌ−乳酸ナトリウムを含む第１の水溶液にプラズマを照射したものである。この成長促進剤を魚類の育成水に投与すると、魚類の成長は促進される。

１．実験Ａ（稚魚の成長促進効果）
１−１．稚魚
本実験では、ゼブラフィッシュの稚魚を育成した。実験開始時におけるゼブラフィッシュの体長は３ｍｍ程度である。

１−２．成長促進剤の製造
本実験の成長促進剤は、ラクテック（登録商標）と同じ成分の水溶液にプラズマを照射した溶液（ＰＡＬ：Ｐｌａｓｍａ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｌａｃｔｅｃ（Ｌａｃｔｅｃは登録商標））である。ラクテック（登録商標）は、塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、Ｌ−乳酸ナトリウムと、を含有する。塩化ナトリウムの濃度は、６．０ｇ／Ｌである。塩化カリウムの濃度は、０．３ｇ／Ｌである。塩化カルシウム水和物の濃度は、０．２ｇ／Ｌである。Ｌ−乳酸ナトリウムの濃度は、３．１ｇ／Ｌである。

プラズマ装置として、プラズマ発生装置Ｐ２０もしくはプラズマ発生装置Ｐ３０を用いた。プラズマの照射時間は、５分であった。ガスの種類としてアルゴンガスを用いた。プラズマ発生装置Ｐ２０では、プラズマ発生領域と第１の水溶液との間の距離は、２ｍｍであった。プラズマ発生装置Ｐ３０では、第１電極１１０と第１の水溶液の液面ＬＬ１との間の距離は、６ｍｍであった。プラズマ発生装置Ｐ２０におけるプラズマ密度は、２×１０¹⁶ｃｍ^-3であった。

１−３．成長促進剤の添加
図８に示すように、ゼブラフィッシュを１０ｃｍディッシュの中で飼育した。飼育に用いた育成水の体積は３０ｍＬであった。そして、この育成水に１日１回０．１ｍＬの第２の水溶液（ＰＡＬ）を投与した。つまり、第２の水溶液を３００倍に薄めた。そして、この投与を３週間継続した。また、３週間継続してエサをゼブラフィッシュに与えた。そして、３週間後にゼブラフィッシュに麻酔をかけて体長を測定した。

１−４．実験結果
図９は、３週間飼育した後のゼブラフィッシュの体長を示すグラフである。図９の一番左側のデータは、第２の水溶液（ＰＡＬ）を投与せずに３週間飼育したゼブラフィッシュの体長である。図９の左側から２番目のデータは、第１の水溶液（ラクテック（登録商標））を３週間投与したゼブラフィッシュの体長である。図９に左側から３番目のデータは、第３のプラズマ発生装置Ｐ３０によりプラズマを照射した第２の水溶液（ＰＡＬ）を３週間投与したゼブラフィッシュの体長である。図９の一番右側のデータは、第２のプラズマ発生装置Ｐ２０によりプラズマを照射した第２の水溶液（ＰＡＬ）を３週間投与したゼブラフィッシュの体長である。

図９に示すように、第２の水溶液（ＰＡＬ）を投与したゼブラフィッシュの体長は、第２の水溶液（ＰＡＬ）を投与しなかったゼブラフィッシュの体長よりも大きい。また、プラズマを照射していない第１の水溶液（ラクテック（登録商標））を育成水に投与するか否かによるゼブラフィッシュの体長の変化はほとんどない。そして、ゼブラフィッシュの体長は、第２の水溶液（ＰＡＬ）を製造するためのプラズマ発生装置の種類にはほとんど依存しない。

図１０は、第２の水溶液（ＰＡＬ）を投与せずに３週間飼育したゼブラフィッシュを示す写真である。ゼブラフィッシュの体長は、４．９±０．２ｍｍであった。図１１は、第１の水溶液（ラクテック（登録商標））を３週間投与したゼブラフィッシュを示す写真である。ゼブラフィッシュの体長は、５．０±０．１ｍｍであった。図１２は、第３のプラズマ発生装置Ｐ３０によりプラズマを照射した第２の水溶液（ＰＡＬ）を３週間投与したゼブラフィッシュを示す写真である。ゼブラフィッシュの体長は、５．７±０．３ｍｍであった。図１３は、第２のプラズマ発生装置Ｐ２０によりプラズマを照射した第２の水溶液（ＰＡＬ）を３週間投与したゼブラフィッシュを示す写真である。ゼブラフィッシュの体長は、５．６±０．１ｍｍであった。

以上説明したように、ラクテック（登録商標）にプラズマを照射した第２の水溶液（ＰＡＬ）を魚類の飼育液に投与すると、魚類の成長は促進される。

２．単位体積当たりのプラズマ密度時間積
プラズマの照射量としてプラズマ密度時間積を用いる。プラズマ密度時間積は、プラズマ密度と照射時間との積である。プラズマ密度時間積は、プラズマを照射した量を表している。また、単位体積当たりのプラズマ密度時間積は、第２の水溶液（ＰＡＬ）の単位体積当たりに照射されたプラズマ生成物の量を表している。

ここで、プラズマ発生装置Ｐ２０におけるプラズマ密度は、２×１０¹⁶ｃｍ^-3である。プラズマ照射時間は３００ｓｅｃである。第１の水溶液の体積は８ｍｌである。したがって、第２の水溶液（ＰＡＬ）における単位体積当たりのプラズマ密度時間積は、７．５×１０¹⁷ｓｅｃ・ｃｍ^-3・ｍｌ^-1である。そして、育成水においては、３００倍に薄めて使用する。そのため、育成水における単位体積当たりのプラズマ密度時間積は、２．５×１０¹⁵ｓｅｃ・ｃｍ^-3・ｍｌ^-1である。

ここで、第２の水溶液（ＰＡＬ）については、育成水に対して５０倍以上１００００倍以下に薄めてよい。その場合には、育成水における単位体積当たりのプラズマ密度時間積は、７．５×１０¹³ｓｅｃ・ｃｍ^-3・ｍｌ^-1以上１．５×１０¹⁶ｓｅｃ・ｃｍ^-3・ｍｌ^-1以下である。また、第２の水溶液（ＰＡＬ）については、育成水に対して１００倍以上１０００倍以下に薄めるとなおよい。その場合には、育成水における単位体積当たりのプラズマ密度時間積は、７．５×１０¹⁴ｓｅｃ・ｃｍ^-3・ｍｌ^-1以上７．５×１０¹⁵ｓｅｃ・ｃｍ^-3・ｍｌ^-1以下である。

また、第１の実施形態で説明したように、第２の水溶液における単位体積当たりのプラズマ密度時間積は、３．７５×１０¹⁵ｓｅｃ・ｃｍ^-3・ｍｌ^-1以上３．７５×１０¹⁸ｓｅｃ・ｃｍ^-3・ｍｌ^-1以下であるとよい。この場合に、育成水に対して５０倍以上１００００倍以下に薄める場合を考える。この場合には、育成水における単位体積当たりのプラズマ密度時間積は、３．７５×１０¹¹ｓｅｃ・ｃｍ^-3・ｍｌ^-1以上７．５×１０¹⁶ｓｅｃ・ｃｍ^-3・ｍｌ^-1以下である。

Ｐ１…プラズマ照射装置
Ｍ１…ロボットアーム
ＰＭ…成長促進剤製造装置
Ｐ１０、Ｐ２０、Ｐ３０…プラズマ発生装置
１０、１１…筐体部
１０ｉ、１１ｉ…ガス導入口
１０ｏ、１１ｏ…ガス噴出口
２ａ、２ｂ…電極
Ｐ…プラズマ領域
Ｈ…凹部（ホロー）
１１０…第１電極
１２０…第１の電位付与部
１３０…第１のリード線
１４０…ガス供給部
１５０…ガス管結合コネクター
１６０…ガス管
１７０…第１電極保護部材
２１０…第２電極
２２０…第２の電位付与部
２３０…第２のリード線
２４０…第２電極保護部材
２５０…容器
２６０…封止部材
２７０…架台

Claims (6)

1. Ｌ−乳酸ナトリウムと、塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、を含有する第１の水溶液を準備する水溶液準備工程と、
   前記第１の水溶液に大気圧プラズマを照射して第２の水溶液とするプラズマ照射工程と、
   前記第２の水溶液を稚魚の育成水に添加して前記稚魚を育成する稚魚育成工程と、
   を有すること
   を特徴とする魚類の生産方法。
2. 請求項１に記載の魚類の生産方法において、
   前記稚魚育成工程では、
   前記稚魚の育成水における単位体積当たりのプラズマ密度時間積を３．７５×１０¹¹ｓｅｃ・ｃｍ^-3・ｍｌ^-1以上７．５×１０¹⁶ｓｅｃ・ｃｍ^-3・ｍｌ^-1以下とすること
   を特徴とする魚類の生産方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の魚類の生産方法において、
   前記第２の水溶液を冷凍する冷凍工程を有し、
   前記冷凍工程では、
   前記第２の水溶液を−１９６℃以上０℃以下の範囲内で冷凍すること
   を特徴とする魚類の生産方法。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の魚類の生産方法において、
   前記プラズマ照射工程では、
   筒形状部を備える第１電極を前記第１の水溶液の外に配置するとともに第２電極を前記第１の水溶液の中に配置し、
   前記第１電極の前記筒形状部から前記第１の水溶液に向かってガスを照射し、
   その状態で前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加すること
   を特徴とする魚類の生産方法。
5. Ｌ−乳酸ナトリウムと、塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、を含有する第１の水溶液を準備する水溶液準備工程と、
   前記第１の水溶液に大気圧プラズマを照射して第２の水溶液とするプラズマ照射工程と、
   前記第２の水溶液を稚魚の育成水に添加して前記稚魚を育成する稚魚育成工程と、
   を有すること
   を特徴とする稚魚の成長促進方法。
6. Ｌ−乳酸ナトリウムと、塩化ナトリウムと、塩化カリウムと、塩化カルシウムと、を含有する第１の水溶液に大気圧プラズマを照射したものであること
   を特徴とする魚類の成長促進剤。